新規動的ナノ空間制御材料の創製と応用

種々のクラウンエーテル型構造を有する新規モノマー、マクロ環状α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステルを設計・合成し、これらをアニオン重合することにより、新規なビニルポリマー、ポリ(クラウンエーテル)を得た。用いる開始剤の種類を選ぶことにより、生成ポリマーの立体規則性をアタクチックからイソタクチックまで様々に変化させることが可能であった。得られたポリマーは、マクロ環が主鎖に対して垂直かつ連続的に固定されたこれまでにない構造を有している。従って、全く新しいイオン・分子認識能を有するポリマーとしての応用が考えられるだけでなく、ナノチューブ型空間の形成・制御の可能性が期待できる。そこでまず、得られたポリマーのアルカリ金属イオン抽出能を調べた結果、環構造のみならず立体規則性の違いによるアルカリ金属イオン抽出能の大きな違いが認められ、さらにこれらのポリマーが従来の側鎖にクラウンエーテルを有するポリマーにはない、特徴的な抽出能を示すことがわかった。さらに、ポリマーをベシクル二分子膜中に導入し、人工イオンチャンネルとしての機能について検討した結果、Co^<2+>の効果的なイオンチャンネルとしての機能を有していることが明らかになった。このことから、本研究において合成されたポリマーが、ナノチューブ型構造あるいは,何らかの空孔構造を形成している可能性があり、モノマー構造や重合反応をさらに設計・制御することにより、ナノチューブの構築やより高度な機能の創成が可能であると考えられる。

種々のクラウンエーテル型構造を有する新規モノマー、マクロ環状α-(アルコキシメチル)アクリル酸エステルを設計・合成し、これらをアニオン重合することにより、新規なビニルポリマー、ポリ(クラウンエーテル)を得た。用いる開始剤の種類を選ぶことにより、生成ポリマーの立体規則性をアタクチックからイソタクチックまで様々に変化させることが可能であった。得られたポリマーは、マクロ環が主鎖に対して垂直かつ連続的に固定されたこれまでにない構造を有している。従って、全く新しいイオン・分子認識能を有するポリマーとしての応用が考えられるだけでなく、ナノチューブ型空間の形成・制御の可能性が期待できる。そこでまず、得られたポリマーのアルカリ金属イオン抽出能を調べた結果、環構造のみならず立体規則性の違いによるアルカリ金属イオン抽出能の大きな違いが認められ、さらにこれらのポリマーが従来の側鎖にクラウンエーテルを有するポリマーにはない、特徴的な抽出能を示すことがわかった。さらに、ポリマーをベシクル二分子膜中に導入し、人工イオンチャンネルとしての機能について検討した結果、Co^<2+>の効果的なイオンチャンネルとしての機能を有していることが明らかになった。このことから、本研究において合成されたポリマーが、ナノチューブ型構造あるいは,何らかの空孔構造を形成している可能性があり、モノマー構造や重合反応をさらに設計・制御することにより、ナノチューブの構築やより高度な機能の創成が可能であると考えられる。